В Германии разрабатывается квантовый процессор на сверхпроводящих кубитах

20.02.2021 18:09

В Германии разрабатывается квантовый процессор на сверхпроводящих кубитах

Сообщается, что в Германии ряд институтов начал работать над национальным проектом по созданию квантового процессора на сверхпроводящих кубитах. Это проект GeQCoS, который так и расшифровывается — «Немецкий квантовый компьютер на основе сверхпроводящих кубитов». Проект GeQCoS финансируется Федеральным министерством образования и науки в размере 14,5 млн евро, из которых более 3 млн евро будут выделены Технологическому институту Карлсруэ (KIT).

Визуализация «немецкого» квантового процессора на сверхпроводящих кубитах. Источник изображения: Christoph Hohmann

Институт Карлсруэ играет важную роль в проекте. Исследователи из KIT будут заняты поиском лучших материалов для сверхпроводящих кубитов. В частности, в пресс-релизе сказано: «Основные компоненты квантового компьютера, квантовые биты или кубиты, будут реализованы посредством токов нулевого сопротивления в сверхпроводящих цепях. Эти токи относительно устойчивы к внешним возмущениям и могут сохранять квантовые состояния во время работы».

Ожидается, что применение новых материалов для изготовления кубитов приведет к лучшей воспроизводимости и более высокому качеству кубитов, включая лучшую связность многих кубитов и увеличение числа кубитов в составе процессоров. Связанные с использованием сверхпроводящих кубитов ошибки затрудняют квантовые расчёты — снижают точность вычислений, поэтому немецкие учёные ставят перед собой главной целью создание устойчивых к помехам квантовых архитектур.

По словам экспертов, сегодня квантовые компьютеры уже способны решать небольшие конкретные задачи и выполнять базовые операции. В долгосрочной перспективе работа направлена на разработку так называемого универсального квантового компьютера, который вычисляет важные задачи экспоненциально быстрее, чем классический компьютер. Архитектура, подходящая для расчета практически важных задач, требует существенного улучшения как аппаратного, так и программного обеспечения.

Для достижения этой цели в рамках проекта будут разработаны масштабируемые производственные процессы и оптимизированные корпуса для микросхем. В конце концов, прототип квантового процессора будет установлен в Институте Вальтера Мейснера Баварской академии наук. Ожидается, что разработанные технологии приведут не только к новым научным открытиям — тесная взаимосвязь с компаниями укрепит квантовую экосистему в Германии и Европе. Учёные обещают, что сделают всё возможное, чтобы создать прототип и обеспечить к нему доступ на программном и аппаратном уровне как можно раньше.

Источник